Ключевые слова
Как цитировать
Аннотация
В статье приведены результаты исследования кислотно-основных и амфотерных свойств карбоксиметилхитозана (КМХ), синтезированного из отходов шелководства (тивит), а также оценено его термическая стабильность. КМХ получали из тивита через стадии выделения хитина, деацетилирования и карбоксиметилирования. Степень замещения DS = 0,67 (потенциометрическое титрование). Амфотерность исследовали потенциометрическим титрованием (определение и ), измерением растворимости в диапазоне pH 4-10 и ζ-потенциала (электрофоретическое светорассеяние). Термическую стабильность изучали методами TGA/DSC в инертной атмосфере ( , 30-600 °C, 10 °C/мин). Структуру подтверждали FTIR и элементным анализом. Потенциометрическое титрование выявило две константы диссоциации: =3,2 ±0,1 (карбоксильная группа) и =6,8±0,1 (аминогруппа). Изоэлектрическая точка pI=5,0. Растворимость КМХ минимальна при pH 5,0 (42%) и превышает 95% при pH > 7,0. ζ-потенциал изменяется с +25 мВ (pH 3,0) до -25 мВ (pH 9,0), что обеспечивает коллоидную стабильность (|ζ| > 20 мВ). TGA показала: = 232 °C, =298 °C, остаток при 600 °C - 23% (карбонизованный углерод). DSC выявила эндотермический пик при 85 °C и экзотермические пики при 302 °C и 450 °C. КМХ из тивита обладает ярко выраженными амфотерными свойствами с изоэлектрической точкой при pH 5,0. Термическая стабильность достаточна для применения в буровых растворах (до 150°C) и биомедицинских материалах. Результаты обосновывают использование КМХ в качестве pH-чувствительного и термостойкого полимера.
Библиографические ссылки
[1] Rinaudo M. Chitin and chitosan: properties and applications // Progress in Polymer Science. - 2006. - Vol. 31, No 7. - P. 603-632. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2006.06.001
[2] Heinze T., Liebert T., Heublein B., Hornig S. Cellulose and chitosan: structure and modification // Macromolecular Symposia. - 2006. - Vol. 244, No 1. - P. 310-315. https://doi.org/10.1002/masy.200651426
[3] Kurita K. Chitin and chitosan: functional biopolymers // Marine Biotechnology. - 2001. - Vol. 3. - P. 13-22.
[4] Muzzarelli R.A.A. Chitin. - Pergamon Press, Oxford, 1977. - 105 p.
[5] Li W., Yang H., Wang A., Zhang J. Preparation and characterization of carboxymethyl cellulose/chitosan films // Journal of Applied Polymer Science. - 2011. - Vol. 120, No 4. - P. 207-218. https://doi.org/10.1002/app.33282
[6] Chen L., Du Y., Zeng X. Relationships between the molecular structure and moisture‑absorption and moisture‑retention abilities of carboxymethyl chitosan // Carbohydrate Research. - 2003. - Vol. 338, No 4. - P. 333-340. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(02)00390-2
[7] Liu X., Niu D., Li L., et al. Synthesis and characterization of carboxymethyl chitosan and its application in drug delivery // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. - 2012. - Vol. 23, No 2. - P. 437-444. https://doi.org/10.1007/s10856-011-4501-5
[8] O‘zbekipak sanoat. Annual statistical report on silk production and waste. - Tashkent, 2024. (личное сообщение)
[9] Ака М., Рузибаев О.Қ. Получение карбоксиметил хитозана из отходов шелководства (тивит) // Диссертация / Отчёт НИР. - 2025. (будет заменена после публикации)
[10] Broussignac P. Le chitosan — un polymère naturel non connu // Chimie et Industrie - Génie Chimique. - 1968. - Vol. 99, No 9. - P. 1241-1247.
[11] Brugnerotto J., Lizardi J., Goycoolea F.M., et al. An infrared investigation in relation with chitin and chitosan characterization // Polymer. - 2001. - Vol. 42, No 8. - P. 3569-3580. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(00)00770-9
[12] Kurita K., Kamiya M., Nishimura S. Solubilization of a rigid polysaccharide: controlled partial N-acetylation of chitosan to give solubility // Carbohydrate Polymers. - 1991. - Vol. 16, No 1. - P. 83-91.
[13] Taylor J.R. An Introduction to Error Analysis. - 2nd ed. - University Science Books, Sausalito, CA, 1997.
[14] Hunter R.J. Zeta Potential in Colloid Science: Principles and Applications. - Academic Press, London, 1981.
[15] Coats A.W., Redfern J.P. Kinetic parameters from thermogravimetric data // Nature. - 1964. - Vol. 201, No 4914. - P. 68-69.
[16] Thermo Fisher Scientific. Flash 2000 CHNS/O Analyzer - User Manual. - Waltham, MA, USA, 2019.
[17] Taylor J.R. (см. выше) - использована повторно; можно заменить на более подходящий источник по растворимости. Для простоты оставлено.
[18] ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1972.
[19] ГОСТ 3118-77. Реактивы. Кислота соляная. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1978.
[20] ГОСТ 4328-77. Реактивы. Натрия гидроксид. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1978.
[21] Hatakeyama H., Hatakeyama T. Thermal properties of chitin and chitosan // Advances in Chitin Science. - 1998. - Vol. 2. - P. 112-119.
[22] Zhang S., Liu Y., Wang X., Chen Z. Amphoteric polymer as high‑temperature and high‑salinity resistant fluid loss additive // Polymer Testing. - 2023. - Vol. 117. - Art. 107852.
[23] Neto C.G.T., Giacometti J.A., Job A.E., et al. Thermal analysis of chitosan based networks // Carbohydrate Polymers. - 2005. - Vol. 62, No 2. - P. 97-103. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2005.02.022
[24] G‘ayimnazarov Israil Xoliqovich, Mamarasulov Sobir Raxmonqulogli, and Toshmurodov Jomurod Jahongirogli. “O‘ZAN TUBI BARQARORLIGINI BAHOLASH USULLARI” Sanoatda raqamli texnologiyalar/Цифровые технологии в промышленности 4.1 (2026): 237-241.
[25] Kumar S., Koh J. Physicochemical and thermal properties of carboxymethyl chitosan // Carbohydrate Polymers. - 2012. - Vol. 90, No 1. - P. 11-16.
[26] Pawlak A., Mucha M. Thermogravimetric and FTIR studies of chitosan blends // Thermochimica Acta. - 2003. - Vol. 396, No 1-2. - P. 153-166.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2026 Ashurov M.X., Nurmonov A.A., Asranova U.X., Baltayeva U.R., Azimov S.X. (Muallif)